催化装置设计弹性

❶ 催化裂化最低设计负荷根据什么

本人干了6年催化裂化，个人认为：主要根据分馏、稳定系统塔器等分离负荷、反应外取热的产汽、气压机转速负荷要求设计的。通常一个装置的操作弹性为设计值的70%——120%
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❷ 摩擦催化可以解决哪些问题

解决了结构超滑低承载和环境敏感等问题。摩擦催化建立了不依赖薄膜沉积工艺，通过外部“催化”调控摩擦的新体系，利用金属催化作用在碳膜摩擦界面形成石墨烯包裹的金属颗粒，利用摩擦催化，设计了基于微观尺度接触应力分散，实现了高承载超滑的新型摩擦配伍体系，超弹性分散了施加于二维材料上接触应力，避免应力集中引起的二维材料起皱、褶皱或结构破坏，维持二维材料结构完整，并减弱了环境化学作用，最终实现了高承载、环境稳健、宏观尺度超滑。超弹性配副解决了结构超滑低承载和环境敏感等问题。

❸ 催化裂化再生器的催化裂化再生器

再生器的主要作用是烧去结焦催化剂上的焦炭以恢复催化剂的活性，需的热量。对再生器的主要要求有:
①生催化剂的含炭量较低，一般要求低于0.2%（质量分数）有时要求低达0.05%0.10%（质量分数）。
②有较高的烧焦强度，当以再生器内的有效藏最为基准时，烧焦强度一般为100-250 kg/（t*h）。
③催化剂减活及磨损的条件比较缓和。
④易于操作，能耗及投资较少。
⑤能满足环境保护要求。
为了实现以上目标，工业上有各种型式的再生器，大体可分为三种类型：单段再生、两段再生、快速流化床再生。表1列出了各种组合方式的再生型式以及它们的主要指标。图1是单段再生的再生器简图，以下以此图为例说明再生器的基本工艺结构。 再生器的壳体是钢制的大型筒体，国外最大的直径达16.8m（装置处理能力8.5Mt/a）。壳体内的上部为稀相区，下部为密相区。密相区的有效藏量由烧焦负荷及烧焦强度确定，根据密相区的有效藏量和固体密度可决定密相风的容积。所谓有效藏量是指处于烧焦环境中的藏量。密相区的直径由空塔气用较高的气速可以有较高的烧焦强度，从而使藏量减少，但床层密度下降而使床层体积增大，因此，气速的选择有一合理的范围。密相区的直径和容积确定后，即可确定其高度。密相区的床层高度一般为5-7m。为了避免过多地带出催化剂及增大催化剂的损耗，稀相区的气速不能太高，对堆积密度较小的催化剂一般采用0.6-0.7m/S，对堆积密度较入的催化剂则可采用0. 8 - 0.9 m/s。从密相区向上到一级旋风分离器入口之间的稀相空间高度应大于TDH。即使如此，稀相空间仍有一定的催化剂浓度，为了减少催化剂的损耗，再生器内装有两级串联的旋风分离器，其回收固体颗粒的效率应在99.99%以上。旋风分离器的直径不能过大，以免降低分离效率，因此，在烧焦负荷大的再生器内装有几组旋风分离器，它们的升气管连接到一个集气室将烟气导出再生器。
为了使烧焦空气（工厂里多称为主风）进入床层时能沿整个床截面分布均匀，在再生器下部装有空气分布器，其主要结构形式有分布板式（碟形）和分布管式（平面树枝形和环形）两类。碟形分布板上开有许多小孔，孔直径为16-25mm，孔数为10-20/㎡。分布板可使空气得到良好的分布，但是大直径的分布板长期在高温下操作易变形而使空气分布状况变差。目前工业上使用较多的是管式分布器，这种分布器在树枝形分布管或环形分布管上设有向下倾斜45°的喷嘴，空气由喷嘴向下喷出，再返回上面的床层。
待生催化剂进入再生器和再生催化剂出再生器的方式及相关的结构形式随再生器的结构、再生器与反应器的相对位置等因素而多种多样，同时还应从反应工程的角度考虑如何能有较高的烧焦效率。一般来说，待生催化剂从再生器床层的中上部进入，并且以设有分配器为佳;再生催化剂从床层的中下部引出，通常是通过淹流管引出。
在以馏分油为原料的催化裂化装置中，一般是处于热平衡操作。但在重油催化裂化装置中，由于焦炭产率高，再生器内产生的热量过剩，必须另外取走一部分热量才能维持两器的热平衡。工业上曾经采用在再生器内安装取热盘管或管束的办法来取走过剩的热量，称为内取热方式。由于操作灵活性差及取热管易损坏，近年来，内取热方式已被外取热方式逐渐所替代。外取热方式是在再生器壳体外部设一催化剂冷却器（称外取热器），从再生器密相床层引出部分热催化剂，经外取热器冷却，温度降低约100-200℃，然后返回再生器。这种取热方式可以采用调节引出的催化剂的流率的方法改变冷却负荷，其操作弹性可在0-100%之间变动，这就使再生温度成为一个独立调节变动，从而可以适合不同条件下的反应—再生系统热平衡的需要。 目前上业应用的外取热器主要有两种类型，即下行式外取热器和上行式外取热器，它们的结构分别见图2和图3。下行式外取热器的操作方式是从再生器来的催化剂自上而下通过取热器，流化空气以0.3-0.5m/s的表观流速自下而上穿过取热器使催化剂保持流化状态。在取热器内也形成了密相床层和稀相区，夹带了少量催化剂的气体从卜部的排气管返回再生器的稀相区。取热器内装有管束，通入软化水以产生水蒸气，从而带走热量。催化剂循环量由出口管线上的滑阀调节，取热器内密相床层料面高度则由热催化剂进口管线上的滑阀调节。
上行式外取热器的操作方式是热催化剂进入取热器的底部，输送空气以1.0-1.5m/s的表观流速携带催化剂自下而上经过取热器，然后经顶部出门管线返回再生器的密相床层的中上部。在取热器内的气固流动属于快速床范畴，其催化剂密度一般为100-200kg/m。催化剂的循环量由热催化剂入口管线上的滑阀调节。

❹ 《材料化学》北京林业大学：高弹性自粘导电水凝胶的超快制备

图1：基于快速催化纳米强化策略的LSN-Fe/PAM水凝胶设计策略。

图2：LSN铁/聚丙烯酰胺水凝胶中LSN的表征和动态氧化还原反应。

图3：LSN-Fe/PAM水凝胶的力学性能。

图4：LSN-Fe/PAM水凝胶的自粘性能。

图5：LSN-Fe/PAM水凝胶的抗紫外线性能和透明度。

相关论文以题为 Ultrafast Fabrication of Lignin-Encapsulated Silica Nanoparticles Reinforced Conctive Hydrogels with High Elasticity and Self-Adhesion for Strain Sensors 发表在 《Chemistry of Materials》上。通讯作者 是 北京林业大学 杨俊副教授 。

参考文献：

doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c00934

❺ 橡胶的强度、撕裂、硬度、磨耗、弹性的设计介绍

橡胶的卓越性能：强度、撕裂、硬度与磨耗的巧妙设计

首先，让我们深入了解橡胶的拉伸强度这一关键特性。未填充硫化胶中，Polyurethane (PUR) 的拉伸强度出类拔萃，NR/IR次之，CR紧随其后。填充硫化胶的顺序则有所不同，PUR的强度依然领先，接着是SBS，随后是NR/NBR，而EPDM则稍逊一筹。值得注意的是，橡胶在快速形变和高温环境下，强度会有所下降。理想的硫化体系包括传统硫磺配方，辅以噻唑或胍类高效催化剂，以确保橡胶的最优性能。填充物的选择也至关重要，粒径小的填料能有效提升强度，而结晶型橡胶的强度与填充量成反比，非结晶型橡胶则先增后降，低不饱和度橡胶保持稳定，而热塑性弹性体的拉伸强度则有所下降。为了强化，适量的软化剂可作为辅助手段。

撕裂强度，即材料抵抗裂纹扩展的能力，橡胶中NR的表现最为显著，随后是PUR，IR紧随其后。硫化体系对撕裂强度的影响与交联密度和硫磺-促进剂的协同效应密切相关。填充体系中，碳黑的粒径小和结构度低通常会提升撕裂强度。碳黑和偶联剂的改性无机填料尤其适用于丁基橡胶和丁苯橡胶，而软化剂的选择如石蜡油和芳氢油则会影响这一指标，石蜡油可能不利，而芳氢油则能带来益处。氯丁橡胶和丁晴橡胶等高定伸应力材料，其性能表现也值得注意。

硬度这一特性受填料类型、用量以及硫化体系的影响显著。定伸应力对磨耗性能至关重要，高定伸应力有利于提高耐磨性。在耐磨性排序中，顺丁橡胶位居榜首，其次是丁苯橡胶和乳聚丁苯橡胶，天然橡胶和异戊橡胶则相对较低。硫化体系的优化对于耐磨性至关重要，例如CZ+硫磺+NOBS这样的体系在耐磨性方面表现出色。

针对天然胶的硫化工艺，如使用硫磺+CZ+TMTD+DM+D组合，硫磺的量控制在1.8-2.5份，顺丁胶用量为1.5-1.8份。耐磨性的提升与碳黑的粒径和分散性紧密相关，经过硅烷偶联剂处理的白碳黑能显著增强耐磨性。然而，软化剂如SBR-1712比SBR-1500的耐磨性能高出1-2倍，说明过度软化会降低耐磨性。对于天然橡胶和丁苯橡胶，芳径油的影响相对较小。防老剂如1019NA和DPPD，尤其是对SBR中IPPO的防护作用显著，N010NA、UOP588、DTPD、DPPD/H等也有良好的防疲劳老化效果。